Ионизатор воздуха

Ионизатор воздуха (или генератор отрицательных ионов или люстра Чижевского ) — это устройство, использующее высокое напряжение для ионизации (электрического заряда) воздуха молекул . Отрицательные ионы, или анионы , представляют собой частицы с одним или несколькими дополнительными электронами , придающими частице чистый отрицательный заряд. Катионы — это положительные ионы, у которых отсутствует один или несколько электронов, в результате чего образуется чистый положительный заряд. Некоторые коммерческие очистители воздуха предназначены для генерации отрицательных ионов. Другим типом ионизатора воздуха является ионизатор электростатического разряда (ESD) (генератор сбалансированных ионов), используемый для нейтрализации статического заряда.

История

В 1918 году Александр Чижевский создал первый аэроионизатор для ионной терапии. ^{[ 1 ]} Первоначально он использовался для здоровья животных в сельском хозяйстве. ^{[ 2 ]} Это открытие пробудило интерес Сесила Альфреда «Коппи» Лоуза к явлению ионизации воздуха. Лоусу приписывают изобретение бытового ионизатора воздуха. ^{[ 1 ]}

Ионные очистители воздуха

Ионизаторы воздуха используются в очистителях воздуха для удаления частиц из воздуха. ^{[ 3 ]} Частицы в воздухе становятся заряженными, поскольку они притягивают заряженные ионы из ионизатора за счет электростатического притяжения . Частицы, в свою очередь, затем притягиваются к любым близлежащим заземленным (заземленным) проводникам, либо к специальным пластинам внутри воздухоочистителя, либо просто к ближайшим стенам и потолкам. Частота нозокомиальных инфекций в британских больницах побудила Национальную службу здравоохранения (NHS) исследовать эффективность анионов для очистки воздуха, обнаружив, что повторные воздушно-капельные инфекции ацинетобактерами в палатах были устранены после установки отрицательного ионизатора воздуха — многообещающий результат. хотя необходимы дополнительные доказательства, чтобы определить, можно ли повторить эти результаты. ^{[ 4 ]} Производитель обнаружил, что положительные и отрицательные ионы, вырабатываемые системами кондиционирования воздуха, инактивируют вирусы, включая грипп . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Обзор 2018 года показал, что отрицательные аэроионы очень эффективно удаляют твердые частицы из воздуха. ^{[ 6 ]}

Эпидемия атипичной пневмонии усилила спрос на персональные ионизаторы в Восточной Азии, включая Японию (где многие продукты специализируются на содержании генераторов отрицательных ионов, включая зубные щетки , холодильники , кондиционеры, воздухоочистители и стиральные машины ). Для этих устройств не существует определенных стандартов.

Существует два типа ионных очистителей воздуха: безвентиляторные ионизаторы с вентилятором. Ионизатор на базе вентилятора использует свой вентилятор для быстрой циркуляции воздуха по комнате, но он более шумный и потребляет больше энергии, в то время как безвентиляторные типы распределяют воздух медленно, что требует больше времени для очистки воздуха, но они бесшумны и более энергоэффективны.

Ионы против озона

Ионизаторы отличаются от генераторов озона , хотя оба устройства работают схожим образом. В ионизаторах используются электростатически заряженные пластины для производства положительно или отрицательно заряженных ионов воздуха (например, N ₂⁺ или О ₂⁻ ; эти «первичные» ионы затем немедленно группируются с другими молекулами воздуха, такими как H ₂ O), к которым прилипают твердые частицы. ^{[ 7 ]} Ионизаторы, как правило, производят отрицательные ионы, поскольку предполагается, что они оказывают благотворное воздействие на здоровье. Даже самые лучшие ионизаторы также будут производить небольшое количество озона — трехатомного кислорода O ₃ — что нежелательно. Генераторы озона оптимизированы для привлечения дополнительного иона кислорода к молекуле O ₂ с использованием трубки коронного разряда или УФ-излучения . ^{[ 8 ]}

Было обнаружено, что при концентрациях, не превышающих стандарты общественного здравоохранения, озон мало способен удалять загрязнители воздуха в помещениях . ^{[ 9 ]} В высоких концентрациях озон может быть токсичным для переносимых по воздуху бактерий и может уничтожить или убить эти иногда инфекционные организмы. Однако требуемые концентрации настолько токсичны для людей и животных, что FDA США заявляет, что озону нет места в медицине. ^{[ 10 ]} и принял меры против предприятий, которые предлагают генераторы озона или озоновую терапию . потребителям ^{[ 11 ]} Озон — высокотоксичный и чрезвычайно химически активный газ. ^{[ 12 ]} Среднесуточное значение выше 0,1 частей на миллион (100 частей на миллиард, 0,2 мг/м ³) не рекомендуется и может напрямую повредить легкие и клетки обонятельной луковицы . ^{[ 13 ]}

Влияние на здоровье

Всесторонний обзор 80-летних исследований аэроионов и последствий для дыхательной функции, проведенный в 2013 году, показал, что не было ни четкого подтверждения какой-либо полезной роли в дыхательной функции, ни доказательств значительного вредного воздействия. В заключение следует отметить, что «воздействие отрицательных или положительных ионов воздуха, по-видимому, не играет заметной роли в дыхательной функции». ^{[ 14 ]}

Имеются слабые доказательства того, что отрицательная ионизация воздуха связана с более низкими показателями депрессии, особенно при самом высоком уровне воздействия. Никакого последовательного влияния положительной или отрицательной ионизации воздуха на показатели тревожности, настроения, релаксации, сна и личного комфорта не наблюдалось. ^{[ 15 ]}

Неблагоприятное воздействие на здоровье побочного продукта озона

Были проведены исследования генераторов отрицательных ионов. Одно исследование показывает, что уровень образующегося озона может превышать нормативы в небольших непроветриваемых помещениях. ^{[ 16 ]} Другое исследование показало, что озон может вступать в реакцию с другими компонентами, а именно с чистящими средствами, увеличивая количество загрязняющих веществ, таких как формальдегид ; Целью этого исследования было тестирование рисков для здоровья, связанных с использованием чистящих средств и освежителей воздуха в помещении, в отличие от вредного воздействия ионизаторов воздуха на здоровье. ^{[ 17 ]}

Consumer Reports Судебное дело

Consumer Reports , некоммерческий американский журнал по тестированию продукции, сообщил в октябре 2003 года, что ионизаторы воздуха не соответствуют достаточно высоким стандартам по сравнению с обычными фильтрами HEPA . Исключением была комбинированная установка, в которой использовался вентилятор для перемещения воздуха и его ионизации. В ответ на этот отчет компания The Sharper Image , производитель ионизаторов воздуха (помимо других продуктов), подала в суд на Союз потребителей (издателей Consumer Reports ) за клевету на продукцию. Consumer Reports назвал Ionic Breeze и другие популярные устройства «неудачными», поскольку у них низкая скорость подачи чистого воздуха (CADR). CADR измеряет количество фильтрованного воздуха, циркулирующего в течение короткого периода времени, и изначально был разработан для оценки воздухоочистителей на основе сред. В Sharper Image заявили, что этот тест является плохим способом оценить Ionic Breeze, поскольку он не учитывает другие функции, такие как 24-часовая непрерывная очистка, простота обслуживания и бесшумная работа.

Окружной суд США Северного округа Калифорнии отклонил иск, мотивируя это тем, что Sharper Image не смогла продемонстрировать, что какое-либо из утверждений Consumer Reports было ложным. Окончательное решение суда, принятое в мае 2005 года, обязало Sharper Image выплатить 525 000 долларов США за судебные издержки Союза потребителей. ^{[ 18 ]}

Электростатический нейтрализатор в электронике

Ионизаторы воздуха часто используются в местах, где выполняются работы с статическому электричеству электронными компонентами, чувствительными к (например, в чистых помещениях для микроэлектроники ), чтобы исключить накопление статических зарядов на непроводниках . Поскольку эти элементы очень чувствительны к электричеству, их нельзя заземлять, поскольку разряд также разрушит их. Обычно работа выполняется на специальном рассеивающем коврике, обеспечивающем очень медленный разряд, и под потоком воздуха ионизатора. Ионизация очень резко падает с расстоянием (даже в воздуховодах), поэтому ионизацию воздуха для этой цели используют редко и только для предметов, непосредственно прилегающих к реальному ионизатору.

Стандарты

У Калифорнийского совета по воздушным ресурсам есть страница со списком воздухоочистителей (многие с ионизаторами), которые соответствуют предельному содержанию озона в помещении, равному 0,050 частей на миллион. ^{[ 19 ]}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Уильямс, Пэт (4 июня 2002 г.). «Некролог копий законов». Независимый . Лондон.
^ Чурилов, Леонид (2017). «Мастер и Воланд: К 120-летию со дня рождения Александра Леонидовича Чижевского» . Российские биомедицинские исследования . 2 (3): 23.
^ Шиуэ, Ангус (2011). «Удаление частиц очистителем воздуха с отрицательными ионами в чистых помещениях» (PDF) . Исследование аэрозолей и качества воздуха . 11 (2): 179–186. дои : 10.4209/aaqr.2010.06.0048 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Макдауэлл, Наташа (3 января 2003 г.). «Ионизаторы воздуха уничтожают больничные инфекции» . Новый учёный . Нет. Ежедневные новости . Проверено 24 августа 2016 г.
^ Хагбом, Мари; Нордгрен, Йохан; Нибом, Рольф; Хедлунд, Кьель-Олоф; Вигцелль, Ганс; Свенссон, Леннарт (23 июня 2015 г.). «Ионизирующий воздух влияет на заразность вируса гриппа и предотвращает его передачу воздушно-капельным путем» . Научные отчеты . 5 (1). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». дои : 10.1038/srep11431 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 4477231 .
^ Цзян С.Ю., Ма А., Рамачандран С. (2018). «Отрицательные ионы воздуха и их влияние на здоровье человека и улучшение качества воздуха» . Международный журнал молекулярных наук . 19 (10): E2966. дои : 10.3390/ijms19102966 . ПМК 6213340 . ПМИД 30274196 .
^ Аплин, КЛ (1 июня 2008 г.). «Состав и измерение заряженных атмосферных кластеров» . Обзоры космической науки . 137 (1): 213–224. Бибкод : 2008ССРв..137..213А . дои : 10.1007/s11214-008-9397-1 . ISSN 1572-9672 . S2CID 53334911 .
^ Тименс, Марк Х.; Джексон, Тереза (1 июня 1987 г.). «Получение изотопно-тяжелого озона ультрафиолетовым фотолизом O2» . Письма о геофизических исследованиях . 14 (6): 624–627. Бибкод : 1987GeoRL..14..624T . дои : 10.1029/GL014i006p00624 . ISSN 1944-8007 .
^ Вулстон, Крис (21 апреля 2008 г.). «Грязный секрет ионных очистителей» . Лос-Анджелес Таймс . Нет. Здоровый скептик . Проверено 24 августа 2016 г.
^ «CFR – Свод федеральных правил, раздел 21» . www.accessdata.fda.gov . Проверено 26 апреля 2017 г. .
^ Курцвейл П. (1999). «Генераторы озона генерируют семейной паре тюремные сроки» . Потребление FDA . 33 (6): 36–7. ПМИД 10628316 .
^ «Озон: хорошо вверху, плохо рядом» . Веб-сайт Агентства по охране окружающей среды (EPA) . Проверено 30 августа 2006 г.
^ «Руководство по охране труда по озону» (PDF) . Центры по контролю и профилактике заболеваний .
^ Александр, Д.Д.; Бейли, Вашингтон; Перес, В.; Митчелл, Мэн; Су, С. (2013). «Аэроионы и последствия функции дыхания: всесторонний обзор» . Журнал отрицательных результатов в биомедицине . 12:14 . дои : 10.1186/1477-5751-12-14 . ПМЦ 3848581 . ПМИД 24016271 .
^ Перес, В; Александр, Д.Д.; Бейли, Вашингтон (15 января 2013 г.). «Аэроионы и влияние на настроение: обзор и метаанализ» . БМК Психиатрия . 13:29 . дои : 10.1186/1471-244X-13-29 . ПМЦ 3598548 . ПМИД 23320516 .
^ «Количественное определение уровней озона в помещениях, создаваемых очистителями воздуха с ионизацией и озонолизом» (PDF) . Управление воздухом и отходами. доц. 56:601–610. Май 2006.
^ «Химия воздуха в помещении: чистящие средства, озон и токсичные загрязнители воздуха» (PDF) . Апрель 2006 г.
^ «Sharper Image платит 525 000 долларов за прекращение иска против CU» . Отчеты потребителей. 6 августа 2006 г. Архивировано из оригинала 17 октября 2007 г.
^ «Список устройств очистки воздуха, сертифицированных CARB» . Проверено 11 февраля 2022 г.

Дальнейшее чтение

Флетчер, Луизиана; Ноукс, Си Джей ; Сани, Пенсильвания; Беггс, CB; Шепард, SJ (1 апреля 2008 г.). «Поведение ионов воздуха в вентилируемых помещениях» (PDF) . Внутренняя и искусственная среда . 17 (2): 173–182. дои : 10.1177/1420326X08089622 . S2CID 108905562 .

Внешние ссылки

[obit-1] Перейти обратно: ^а ^б Уильямс, Пэт (4 июня 2002 г.). «Некролог копий законов». Независимый . Лондон.

[2] Чурилов, Леонид (2017). «Мастер и Воланд: К 120-летию со дня рождения Александра Леонидовича Чижевского» . Российские биомедицинские исследования . 2 (3): 23.

[3] Шиуэ, Ангус (2011). «Удаление частиц очистителем воздуха с отрицательными ионами в чистых помещениях» (PDF) . Исследование аэрозолей и качества воздуха . 11 (2): 179–186. дои : 10.4209/aaqr.2010.06.0048 .

[scientist-4] Перейти обратно: ^а ^б Макдауэлл, Наташа (3 января 2003 г.). «Ионизаторы воздуха уничтожают больничные инфекции» . Новый учёный . Нет. Ежедневные новости . Проверено 24 августа 2016 г.

[j100-5] Хагбом, Мари; Нордгрен, Йохан; Нибом, Рольф; Хедлунд, Кьель-Олоф; Вигцелль, Ганс; Свенссон, Леннарт (23 июня 2015 г.). «Ионизирующий воздух влияет на заразность вируса гриппа и предотвращает его передачу воздушно-капельным путем» . Научные отчеты . 5 (1). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». дои : 10.1038/srep11431 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 4477231 .

[pmid30274196-6] Цзян С.Ю., Ма А., Рамачандран С. (2018). «Отрицательные ионы воздуха и их влияние на здоровье человека и улучшение качества воздуха» . Международный журнал молекулярных наук . 19 (10): E2966. дои : 10.3390/ijms19102966 . ПМК 6213340 . ПМИД 30274196 .

[7] Аплин, КЛ (1 июня 2008 г.). «Состав и измерение заряженных атмосферных кластеров» . Обзоры космической науки . 137 (1): 213–224. Бибкод : 2008ССРв..137..213А . дои : 10.1007/s11214-008-9397-1 . ISSN 1572-9672 . S2CID 53334911 .

[8] Тименс, Марк Х.; Джексон, Тереза (1 июня 1987 г.). «Получение изотопно-тяжелого озона ультрафиолетовым фотолизом O2» . Письма о геофизических исследованиях . 14 (6): 624–627. Бибкод : 1987GeoRL..14..624T . дои : 10.1029/GL014i006p00624 . ISSN 1944-8007 .

[9] Вулстон, Крис (21 апреля 2008 г.). «Грязный секрет ионных очистителей» . Лос-Анджелес Таймс . Нет. Здоровый скептик . Проверено 24 августа 2016 г.

[10] «CFR – Свод федеральных правил, раздел 21» . www.accessdata.fda.gov . Проверено 26 апреля 2017 г. .

[pmid10628316-11] Курцвейл П. (1999). «Генераторы озона генерируют семейной паре тюремные сроки» . Потребление FDA . 33 (6): 36–7. ПМИД 10628316 .

[nearby-12] «Озон: хорошо вверху, плохо рядом» . Веб-сайт Агентства по охране окружающей среды (EPA) . Проверено 30 августа 2006 г.

[13] «Руководство по охране труда по озону» (PDF) . Центры по контролю и профилактике заболеваний .

[14] Александр, Д.Д.; Бейли, Вашингтон; Перес, В.; Митчелл, Мэн; Су, С. (2013). «Аэроионы и последствия функции дыхания: всесторонний обзор» . Журнал отрицательных результатов в биомедицине . 12:14 . дои : 10.1186/1477-5751-12-14 . ПМЦ 3848581 . ПМИД 24016271 .

[15] Перес, В; Александр, Д.Д.; Бейли, Вашингтон (15 января 2013 г.). «Аэроионы и влияние на настроение: обзор и метаанализ» . БМК Психиатрия . 13:29 . дои : 10.1186/1471-244X-13-29 . ПМЦ 3598548 . ПМИД 23320516 .

[Quantification_of_Ozone_Levels_in_Indoor_Environments_Generated_by_Ionization_and_Ozonolysis_Air_Purifiers-16] «Количественное определение уровней озона в помещениях, создаваемых очистителями воздуха с ионизацией и озонолизом» (PDF) . Управление воздухом и отходами. доц. 56:601–610. Май 2006.

[Indoor_Air_Chemistry:_Cleaning_Agents,_Ozone_and_Toxic_Air_Contaminants-17] «Химия воздуха в помещении: чистящие средства, озон и токсичные загрязнители воздуха» (PDF) . Апрель 2006 г.

[consumer-18] «Sharper Image платит 525 000 долларов за прекращение иска против CU» . Отчеты потребителей. 6 августа 2006 г. Архивировано из оригинала 17 октября 2007 г.

[CARBlist-19] «Список устройств очистки воздуха, сертифицированных CARB» . Проверено 11 февраля 2022 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

v т и Отопление, вентиляция и кондиционирование
Fundamental concepts	Air changes per hour Bake-out Building envelope Convection Dilution Domestic energy consumption Enthalpy Fluid dynamics Gas compressor Heat pump and refrigeration cycle Heat transfer Humidity Infiltration Latent heat Noise control Outgassing Particulates Psychrometrics Sensible heat Stack effect Thermal comfort Thermal destratification Thermal mass Thermodynamics Vapour pressure of water
Technology	Absorption-compression heat pump Absorption refrigerator Air barrier Air conditioning Antifreeze Automobile air conditioning Autonomous building Building insulation materials Central heating Central solar heating Chilled beam Chilled water Constant air volume (CAV) Coolant Cross ventilation Dedicated outdoor air system (DOAS) Deep water source cooling Demand controlled ventilation (DCV) Displacement ventilation District cooling District heating Electric heating Energy recovery ventilation (ERV) Firestop Forced-air Forced-air gas Free cooling Heat recovery ventilation (HRV) Hybrid heat Hydronics Ice storage air conditioning Kitchen ventilation Mixed-mode ventilation Microgeneration Passive cooling Passive daytime radiative cooling Passive house Passive ventilation Radiant heating and cooling Radiant cooling Radiant heating Radon mitigation Refrigeration Renewable heat Room air distribution Solar air heat Solar combisystem Solar cooling Solar heating Thermal insulation Thermosiphon Underfloor air distribution Underfloor heating Vapor barrier Vapor-compression refrigeration (VCRS) Variable air volume (VAV) Variable refrigerant flow (VRF) Ventilation Water heat recycling
Components	Air conditioner inverter Air door Air filter Air handler Air ionizer Air-mixing plenum Air purifier Air source heat pump Attic fan Automatic balancing valve Back boiler Barrier pipe Blast damper Boiler Centrifugal fan Ceramic heater Chiller Condensate pump Condenser Condensing boiler Convection heater Compressor Cooling tower Damper Dehumidifier Duct Economizer Electrostatic precipitator Evaporative cooler Evaporator Exhaust hood Expansion tank Fan Fan coil unit Fan filter unit Fan heater Fire damper Fireplace Fireplace insert Freeze stat Flue Freon Fume hood Furnace Gas compressor Gas heater Gasoline heater Grease duct Grille Ground-coupled heat exchanger Ground source heat pump Heat exchanger Heat pipe Heat pump Heating film Heating system HEPA High efficiency glandless circulating pump High-pressure cut-off switch Humidifier Infrared heater Inverter compressor Kerosene heater Louver Mechanical room Oil heater Packaged terminal air conditioner Plenum space Pressurisation ductwork Process duct work Radiator Radiator reflector Recuperator Refrigerant Register Reversing valve Run-around coil Sail switch Scroll compressor Solar chimney Solar-assisted heat pump Space heater Smoke canopy Smoke damper Smoke exhaust ductwork Thermal expansion valve Thermal wheel Thermostatic radiator valve Trickle vent Trombe wall TurboSwing Turning vanes Ultra-low particulate air (ULPA) Whole-house fan Windcatcher Wood-burning stove Zone valve
Measurement and control	Air flow meter Aquastat BACnet Blower door Building automation Carbon dioxide sensor Clean air delivery rate (CADR) Control valve Gas detector Home energy monitor Humidistat HVAC control system Infrared thermometer Intelligent buildings LonWorks Minimum efficiency reporting value (MERV) Normal temperature and pressure (NTP) OpenTherm Programmable communicating thermostat Programmable thermostat Psychrometrics Room temperature Smart thermostat Standard temperature and pressure (STP) Thermographic camera Thermostat Thermostatic radiator valve
Professions, trades, and services	Architectural acoustics Architectural engineering Architectural technologist Building services engineering Building information modeling (BIM) Deep energy retrofit Duct cleaning Duct leakage testing Environmental engineering Hydronic balancing Kitchen exhaust cleaning Mechanical engineering Mechanical, electrical, and plumbing Mold growth, assessment, and remediation Refrigerant reclamation Testing, adjusting, balancing
Industry organizations	AHRI AMCA ASHRAE ASTM International BRE BSRIA CIBSE Institute of Refrigeration IIR LEED SMACNA UMC
Health and safety	Indoor air quality (IAQ) Passive smoking Sick building syndrome (SBS) Volatile organic compound (VOC)
See also	ASHRAE Handbook Building science Fireproofing Glossary of HVAC terms Warm Spaces World Refrigeration Day Template:Home automation Template:Solar energy